中發9號文的發布和實施、售電公司的進入，促進了電力市場的健康發展、為電力用戶真實地降低了成本，僅2020年國網區域內就降費550億元；電力現貨交易的開展使整個電力系統運行更節約、更安全、更利于清潔能源消納，使發用雙方在更高層次、更大范圍內實現了有計劃的電力供需平衡；但更復雜、工作量更大，有更多的電力用戶愿意把電量交給售電公司代理；以四川為例，參加2021年年度交易的13100家電力用戶，有99.5%選擇由售電公司代理，代理電量1369.78億度，占市場化電量96%；電力交易使工商業電力用戶與售電公司聯系更緊密。在政府的引導和售電公司的積極參與下，一定可以助力我國雙碳目標早日實現。綜合能源服務助力于雙碳目標主要有以下幾種形式。

 

1、設計咨詢安裝運維服務

 

在企業的全生命周期往往都有設計咨詢、安裝運維服務的需求，綜合能源服務公司根據自身的能力選擇服務項目，客戶根據自己的需求選擇具有相應實力的綜合能源服務公司。方案的節約，是最大的節約，節約時間、節省資金和設備材料投入，并使項目運行更安全可靠、更簡便、能耗物耗更低。由于綜合能源服務涉及面廣，跨界型專業技術人才的發掘和培養非常重要。

 

2、購售電與清潔能源服務

 

電力市場化交易是綜合能源服務的切入點。隨著全球實現雙碳目標的日益緊迫，用電則希望自己買的是清潔能源，發電則也希望自己發的清潔能源有個好的買家，售電公司架起了雙方的橋梁，在服務的過程中有以下問題待解決。

 

2.1、清潔用能服務

 

國際上一般把光電、光熱發電、風電、生物質發電、地熱發電、使用綠氫的燃料電池、水電（3MW以下低沖擊、或通過環境評估）、潮汐發電等稱作清潔電力。使用清潔能源的企業一般還要求發電企業是環境友好型企業，使用清潔電力并擁有該電力的清潔屬性權益，以及可追溯性。這就需要政府和電力交易中心為雙方開設專門的交易通道，讓雙方完成保障性收購以外的競爭性清潔能源雙邊交易。

 

2.2、清潔發電服務

 

國內普遍認為水電是清潔能源，而國外認為水電3MW以下低沖擊、或通過環境評估才是清潔能源，評估的項目包括：生態流量、水質保護、魚類通道和保護、河岸線和流域保護、受威脅或瀕危物種保護、文化歷史資源保護、未影響人類休閑娛樂等。其實國內對水電站的環保與安檢相當嚴格，除上述項目外還有森林防火、地質災害預防、移民安置等；已關閉了許多不合格的水電站。就生態流量而言、要求水電站全年放10%以上的生態流量、并在線將圖象傳環保部門，新建電站大壩還專門建有魚道，許多水電站還建有魚類增殖站，對河流投放魚苗。我們對水電站的綠色環保工作做好了，還需要一個綠色環保認證，以和國際接軌。為支持供用電雙方的綠色需求，建議由政府認證、或由政府主導建立由第三方對水電站的綠色環保自愿認證體系。如水電不被確認為是清潔能源，涉外企業必須花更多的錢購進風光電力，對涉外企業及水電企業將是非常尷尬的事情。

 

中國是制造業大國，中國制造的標簽必須是綠色的；我們必須幫助發用雙方企業取得綠色標識，水電將成為破除碳關稅壁壘的重要手段；全球最豐富的水能資源在中國西南地區，2020底年四川水電裝機7892萬kW、云南7556萬kW，許多新電站還在建設中。隨著人們環保意識加強，將吸引更多的中東部企業進入西南，也將促進西南出口企業的發展。

 

3、能效管理--為高質量發展服務

 

中國是制造業大國，貢獻了全球制造業總產出的35%（11）。但遠沒有享受到制造業大國應有的紅利，部分原因是我們的能耗高、物耗高。能效物耗管理是減污降碳的主要?手。

 

要為企業進行能效管理，首先要根據用戶的需求進行收資和現場堪察，制定出能為用戶節能降耗帶來真實收益的方案，然后按照GB/T21369計量要求將企業合適位置的各能源物耗參數、圖象接進能效管理平臺，并優先利用已有的裝置。通過能效管理的數據采集、傳輸、處理和分析比較4項工作的實施，縱比歷史，橫比先進，層間比較，制定出節能降耗方案。5G時代的到來，為有高質量短延時要求的大數據雙向在線移動傳輸提供了方便。

 

綜合能源服務平臺建設是節能降耗的重要工具，可使用能更簡便、更安全、更節約。對降低能耗物耗、提高功率因數、提高變壓器負載率、容轉需、為變壓器減容或暫?；蛑脫Q提供依據，我國的配電設備負載率僅有30%（12），我們有許多工作可做。除電參數外還可監測溫度、流量、壓力、液位、密度、質量、體積、色譜等參數和圖象，除降低能耗物耗外，還可以設置超限報警，進行設備監測、生產管理、遠程技術支持等。節能降耗有三個方面：一是管理、二是工藝、三是設備，我們做的是管理節能降耗，在節能降耗的同時，以數據為依據，還可以倒逼、促進工藝和設備節能降耗，給工藝改進和設備更新改造提供依據。

 

我們通過對CO2煙氣排放濃度和流量的在線檢測，可計算出某一時段的化石燃料碳排放量，再加上購入電力碳排放量可計算出碳排放總量；可避免該類碳核查繁雜的取樣分析及計算，減少了工作量并提高效率。

 

在水、電、汽、氣、油、煤、冷、熱等能源的能效管理中、電是主線；在工業大數據采集和工業互聯網的建設中、能源是主線，因為這是大家共有的元素。只要抓住了主線，工業物聯網就容易建立起來 。對采集的這些數據進行處理計算分析，可服務于科研、政府部門、設備（物料）供需企業。

 

測量、計量、控制技術的提升過程，也是工業數字化和高質量發展及工業競爭力提升的過程。在完善的工業互聯網下，將產生計劃經濟和市場經濟的高度統一，實現市場經濟的可控性，在此過程中政府應指導數據采集傳輸使用的規范性和安全性，并整合所有數據資源，使社會投資最小化，社會效益最大化。

 

4、需求側響應服務

 

需求側響應就是通過電力用戶對電網削峰填谷需求的響應、使電網運行更平穩安全，并可有效的減少發、輸、變、配設備的投資、以及旋轉備用設備的容量，進而節省能源、減污降碳，使整個社會運行成本最小化，利益最大化。

 

在電力用戶的用電負荷中，原水抽取，壓縮空氣、氮氣、氧氣制備，制冷（熱）、蓄冷（熱），污水、污泥處理，中間物料或產品的制備等，有很多可通過時序調整來錯峰進行生產，這需要綜合能源服務公司利用自身的技術與大數據平臺配合電網公司去發掘、引導和組織用戶。

 

需求側響應分為經濟杠桿調動下的主動響應，和安全運行要求下的被動響應。經濟手段引導下的需求側響應主體，包括受目錄電價峰平谷差價影響的非市場電力用戶、和受市場邀約與現貨各時段價差影響下的市場電力用戶。在電網緊急缺電情況下，為保電網安全應啟動用戶側的電力負控裝置，進行有序停電，并按規定事前通知、事后說明。

 

應鼓勵電力用戶、社區、商場等在其停車場內安裝可設置充放電時間與深度的雙向充電裝置，并出臺相應政策，以調動巨大的電動汽車儲能資源參與需求側響應。

 

5、分布式能源及多能互補

 

這里的分布式能源指的是建設在用電負荷附近的天然氣分布式能源、余熱發電分布式能源和光伏發電分布式能源，是電力用戶最常用的分布式能源。提高能效和改變用能結構是實現雙碳目標的重要手段。余熱發電是提高能效，天然氣和光伏發電分布式能源是改變能源結構，所以發展分布式能源既是綜合能源服務公司的盈利手段也是一種社會責任。

 

5.1、天然氣分布式能源

 

目前先進的超超臨界火電機組一次能源利用效率約為45%左右，天然氣冷熱電三聯供綜合效率已經可以達80%以上（13），效率的提高為經濟的可行性創造了更大的空間。氣電比煤電碳排放量減少約60%，相對于煤碳來說是低碳清潔能源，且可快速平衡用電負荷的變化。氣電與煤電面臨著同樣的CCUS問題，CCUS是碳中和不可分割的重要組成部分，誰解決好了，就是最后的剩者。

 

5.2、分布式余熱發電

 

余熱發電是利用工廠生產過程中產生的余熱資源進行發電。余熱資源是指在目前條件下有可能回收利用而尚未回收利用的那部分能量，被認為是繼煤、石油、天然氣和水力之后的第五大常規能源。通常余熱總資源的60%可回收利用，發達國家余熱資源平均回收利用率已達到40%-60%。我國余熱資源平均回收利用率只有30%左右（14）。如達到世界平均水平，每年可節約標煤數億噸。

 

提高余熱資源利用率的潛力如此之巨大，無論從阻止氣候變暖和環境惡化考慮，還是從節能降耗和高質量發展的角度，都是一個工業大國崛起的必經之路。余熱發電與光伏風電比同樣的清潔，由于我國需要節能的體量巨大、項目眾多，或許在政府的支持下我們的節能技術和產品會象手機與家電一樣走向世界，余熱發電不奢求象光伏發電前期一樣的補貼，只需要減免備用容量費和基金即可。

 

5.3、分布式光伏發電

 

分布式光伏發電由于無污染、安裝維護簡單、維護費用少、配套設施投資少、電力不愁消納、波形標準、且具有緩解電網早高峰供電壓力等優點得到了快速發展。現在的光電效率由2015年的16%提高到了20%以上，今年光伏組件含安裝費價格在去年的基礎上回升到了4元/W左右，行業專家預計明年價格將回到正常水平。本人2015年在四川盆地建設的6MW分布式光伏，經測算發電小時數為800h，因發電小時數和光電效率有關，現在應為1000h左右，如分布式光伏自發自用代替電網電量，安裝在工商企業建筑物屋頂，商業用電價按0.58元/度計（目錄電價0.602元/度），6.89年收回投資；10kV大工業電價按0.52元/度計（目錄電價0.54元/度），7.69年收回投資。即分布式光伏對電力用戶來說已具有普遍的投資價值，希望政府再加大宣傳和推廣力度。

 

5.4、分布式能源的多能互補

 

這里講的多能互補指的是通過對天然氣分布式能源、余熱發電、光伏發電與電網之間的多能合理使用，使企業利益最大化。因分布式電源自發自用比余電上網劃算，因此要通過技術措施，盡量使用分布式能源電力，減少余電上網，企業節省了電費，電網減少了線耗，也是節能降耗的一種措施。

 

6、電能替代與清潔能源替代

 

各省幾乎都有電能替代這個電力交易品種，是終端用能電氣化的重要?手，以鍋爐為例，作為加熱或干燥用的200℃以下的蒸汽鍋爐、400℃以下的導熱油鍋爐、600℃以下的熔鹽爐都可以電能替代。再高的溫度就要用其他清潔能源替代了。

 

這里推薦使用綠氫與CO2生成的綠色甲醇。中科院院士徐冠華撰文指出:“可再生能源發電成本降低到0.2元/千瓦時后，電解水制氫成本將低至15元/千克，可以與現在化石能源制氫加上碳捕集技術的價格進行競爭”。四川目前豐水期水電消納電量到戶價已低至0.16元/kWh左右，四川阿壩光伏上網競價已低到0.1476元/度。2020年全國主要流域棄水電量約301億kWh、棄光電量52.6億kWh、棄風電量166.1億kWh，其中大部分棄水電量在西南地區④，我們可用管道輸送解決氫氣運輸難的問題；氫氣和天然氣一樣是輕于空氣的氣體，其危險程度和天然氣相當、遠沒有人們想象的危險，其通道建設也沒有電力的安全距離要求那么嚴格，我們可以把氫氣從富電地區收集起來，用管道輸送到城市用于氫燃料電池汽車，或送到CO2捕集地用于生產甲醇，以實現綠色循環和降碳，我國的輸氫管道僅有100公里，美國2500公里、歐洲1598公里④。西門子歌美颯已經在嘗試在風力發電機傍安裝電解槽，并得出結論用管道輸送氫氣比用電纜輸送電力劃算；我們在水電消納地區的電力集中度比西歌的單個風機高得多，成本可能會更低，當然困難肯定有，但是敢試才會贏。

 

總結

 

在實現雙碳目標的道路上，我們取得的進步有目共睹，我們付出的努力眾人可見，我們面對的困難仍十分艱巨。我們記住我們取得的成績，這使我們更有信心；我們更注重我們的短板，這使我們走得更遠。

 

參考資料

 

①《Future of the human climate niche》南京大學生命科學學院教授 徐馳等

 

②《全球能源行業2050凈零排放路線圖》國際能源署

 

③《實現“碳達峰、碳中和”如何做到抓鐵有痕》國務院發展研究中心 周宏春

 

④《中國能源大數據報告（2021）》能源情報研究中心

 

⑤《2020年全球及中國光伏組件行業市場現狀分析》

 

⑥《2019年全球風電整機商前十五強榜單公布》

 

⑦《全球能源分析與展望2020》 國網能源院

 

⑧《節能提效才是減碳第一優選》謝克昌院士

 

⑨前兩列數據來自《全球能源分析與展望2020》國網能源院，其他來自網絡

 

⑩《歐盟碳關稅將改變市場競爭格局》 經濟日報 袁勇

 

（11）《麥肯錫2019中國報告（完整版）》 跨境電商與創業文摘

 

（12）《院士專家熱議泛在電力物聯網：智能電網只是手段并非目標》中國能源報姚金楠

 

（13）《關于分布式能源發展的幾點思考與建議》能源研究俱樂部謝國興

 

（14）《中國余熱發電行業發展現狀及市場前景分析 余熱發電大有可為》前瞻產業研究院柯素芳

 

作者簡介：黃通勛 電氣高工， 四川川能智網實業有限公司 總工，在多個高耗能企業能源部門從事過能源和供配電技術工作30多年，對工廠供配電(含光伏、余熱發電)安裝運維較熟悉。從2015年開始學習研究、實操直購電。近年來潛心研究綜合能源服務與節能減排，希望能為雙碳目標做點事情。